- •Введение
- •1. Исследование объекта автоматизации
- •1.1. Общие положения
- •1.2. Характеристики объекта
- •1.2.1. Состав комплекса насосных станций
- •1.2.2. Информационное обеспечение системы диспетчеризации
- •1.2.2.1. Входные сигналы
- •1.2.2.2. Выходные сигналы
- •1.3. Функции системы
- •1.3.1. Общие положения
- •1.3.2. Формирование текущих и сменных значений показателей производства
- •1.3.3. Оперативно-диспетчерский контроль производства
- •1.3.4. Ведение базы данных
- •1.3.5. Формирование отчетных документов
- •2. Разработка и реализация архитектуры системы диспетчеризации
- •2.1. Общие принципы построения архитектуры системы
- •2.2. Разработка архитектуры системы
- •2.3. Выбор и обоснование аппаратно - программных средств
- •2.3.1. Общие положения
- •2.3.2. Уровень отображения информации, контроля и архивирования
- •2.3.3. Уровень управления
- •2.3.4. Уровень устройств связи с объектами
- •2.4. Разработка требований к прикладному программному обеспечению
- •2.4.1. Уровень отображения информации, контроля и архивирования .
- •Пульт оператора
- •2.4.2. Уровень управления
- •2.5. Общая характеристика используемых аппаратных средств
- •2.5.1. Контроллеры MicroPc фирмы octagon
- •2.5.2. Модули adam серии 4000
- •2.6. Реализация архитектуры системы в выбранном техническом базисе
- •2.6.1. Уровень отображения информации, контроля и архивирования
- •2.6.2. Уровень управления
- •2.6.3. Уровень устройств связи с объектами
- •2.7. Расчет надежности работы системы
- •2.7.1. Основные положения
- •2.7.2. Определение исходных данных
- •2.7.3. Расчет надежности по графу работоспособности системы
- •2.8. Вывод
- •3. Разработка прикладного программного обеспечения
- •3.1. Общие положения
- •3.2. Разработка монитора реального времени пульта оператора
- •3.2.1. Общие положения
- •3.2.2. Статические рисунки
- •3.2.3. База каналов
- •3.2.3.1. Общие положения
- •3.2.3.2. Объект общее
- •3.2.3.2.1. Подсистема контроля связи по с лк
- •3.2.3.2.2. Подсистема формирования отчетных документов
- •3.2.3.3. Объект насосная станция
- •3.2.3.4. Подобъект задвижка
- •3.2.3.5. Объект отчет тревог
- •3.2.3.6. Объект работа с файлами
- •3.2.3.7. Объект интегрирование
- •3.2.4. Представление данных
- •3.2.4.1. Общие положения
- •3.2.4.2. Переход по экранам
- •3.2.4.3. Контроль и управление насосамив составе насосной станции №1
- •3.2.4.4. Экран “Насосная станция №2”
- •3.2.4.5. Экран “Аварийные сообщения”
- •3.2.4.6. Экран “Просмотр отчета тревог”
- •3.2.4.7. Просмотр и формирование отчетных документов
- •3.2.4.7.1. Просмотр и формирование сменного рапорта
- •3.2.4.7.2. Просмотр и формирование суточного рапорта
- •3.2.4.7.3. Просмотр и формирование месячного рапорта
- •3.2.4.8. Просмотр суточных трендов
- •3.3. Разработка монитора реального времени локального контроллера
- •3.3.1. Общие положения
- •3.3.2. Описание и реализация алгоритмов управления
- •3.3.2.1. Алгоритм дистанционного управления насосом
- •3.3.2.1.1. Назначение и характеристика
- •3.3.2.1.2. Используемая информация
- •3.3.2.1.3. Результаты решения
- •3.3.2.1.4. Математическое описание
- •3.3.2.1.5. Алгоритм решения
- •3.3.2.1.6. Реализация
- •3.3.2.2. Алгоритм управления насосом в составе насосной станции
- •3.3.2.2.1. Назначение и характеристика
- •3.3.2.2.2. Используемая информация
- •3.3.2.2.3. Результаты решения
- •3.3.2.2.4. Математическое описание
- •3.3.2.2.5. Алгоритм решения
- •3.3.2.2.6. Реализация
- •3.3.2.3. Алгоритм назначения режима работы насоса
- •3.3.2.4. Алгоритм дистанционного управления задвижкой
- •3.3.2.4.6. Реализация
- •3.3.2.5. Алгоритм управления клапаном откачки сточных вод из дренажного приямка помещения насоснойт станции.
- •3.3.2.6. Математическое описание регулятора
- •3.4. Вывод
- •4. Оценка экономической целесообразности
- •4.1. Факторы экономической эффективности
- •4.2. Расчет единовременных затрат
- •4.3. Оценка эксплуатационных затрат
- •4.4. Качественная оценка экономической эффективности системы
- •4.4. Вывод
- •5. Охрана труда
- •5.1. Меры безопасности при монтаже и ремонте электрооборудования
- •5.1.1. Защита от опасности прикосновения к токоведущим частям
- •5.1.2. Выполнение оперативных работ в электроустановках
- •5.1.3. Защита от статического электричества
- •5.2. Организация рабочего места оператора пэвм
- •5.2.1. Вредные факторы, действующие на оператора пэвм
- •5.3.3. Рекомендации по работе на пэвм
- •5.3.4. Освещение рабочего места
- •5.3.4.1. Метод коэффициентов использования светового потока
- •5.3.4.2. Расчет искусственного освещения
- •5.4. Вывод
- •Заключение
- •Список используемых источников информации
2.8. Вывод
В разделе представлена разработанная архитектура системы, дано краткое описание используемого аппаратного обеспечения.
В соответствие с разработанной архитектурой система является многоуровневой, состоящей из трех уровней: уровень отображения информации, контроля и архивирования; уровень управления; уровень УСО.
На основе разбиения на уровни достигается определенная автономность отдельных компонентов системы. Так уровень управления, при необходимости, может работать без участия верхнего уровня (отображения информации, контроля и архивирования) на протяжении времени, когда не поступают команды со стороны оператора, то есть осуществлять регулирование всех технологических параметров на основе установленных оператором параметров регулирования, а также отработку аварийных ситуаций. Для изменения параметров регулирования (например, изменения уставок) необходимо участие верхнего уровня (пульта оператора), обеспечивающего взаимодействие системы с оператором.
Уровень отображения информации, контроля и архивирования включает в себя один PC-совместимый компьютер, который должен выполнять роль пульта оператора.
Уровень управления реализуется на основе промышленных PC - совместимых контроллеров MicroPC фирмы Octagon Systems.
Взаимодействие отдельных модулей этих двух обеспечивается на основе построения локальной сети типа Ethernet. Организуется одноранговая локальная сеть. В качестве сетевой операционной системы используется Personal NetWare, и предусматривается возможность перехода, в будущем, на сеть с выделенным сервером (на основе NetWare v3.12 или выше).
Уровень УСО реализован на основе модулей передачи и первичной обработки данных серии ADAM 4000 фирмы Advantech. Данные модули предоставляют средства для аналогового и дискретного ввода/вывода. При этом обмен между уровнем управления и уровнем УСО осуществляется по кабелю связи типа “витая пара” в соответствии со стандартом RS-485. Обмен осуществляется по протоколу ASCII command/response protocol.
На основе выбранного аппаратного обеспечения и операционного обеспечения (DOS, Personal NetWare) создается программное обеспечение, обеспечивающее реализацию необходимых функций системы управления.
На основании рассчитанного коэффициента готовности (КГ = = 0.999996646) системы показано, что система сохраняет способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения.
3. Разработка прикладного программного обеспечения
3.1. Общие положения
Прикладное программное обеспечение, разработанное на основе TRACE MODE, для уровня отображения, контроля и архивирования информации (пульт оператора) и для уровня управления (локальный контроллер) должно отвечать требованиям настраиваемости, возможности простой модернизации программного обеспечения и системы в целом.
Настройка параметров до запуска системы, при ее модернизации должна происходить на уровне коэффициентов методов изменения каналов. Форма отображения и форма взаимодействия для пульта оператора должны быть реализованы в удобной форме.
При разработке базы каналов необходимо осуществлять ее разделение на блоки (объекты базы каналов), соответствующие различным технологическим объектам, что обеспечит простой подход к изменению числа автоматизируемых объектов.
Данное прикладное программное обеспечение должно использовать внешние функции, которые разработаны для нестандартных устройств и алгоритмов.